一种简单的TDOA定位基站选择策略制造技术

本发明专利技术提供的一种简单的TDOA定位基站选择策略，采用多次筛选和搜索，最终确定最优的基站来参与定位，解决了在多基站环境下选择最优的定位基站的技术问题，既能实现节省基站资源的效果，又能符合实际应用中多种精度定位的业务需求。

【技术实现步骤摘要】
一种简单的TDOA定位基站选择策略
本专利技术涉及基站定位领域，具体而言，涉及一种简单的TDOA定位基站选择策略。
技术介绍
TDOA，也即到达时间差定位，是一种利用时间差进行定位的方法。当测量到待测标签到达2个基站的距离差时，便可以构造以2个基站的位置为焦点，待测标签与2个基站间的距离差为焦距的双曲线方程，其中多条双曲线的交点就是待测标签的位置。TDOA的定位原理，如图1所示，当已知基站BS1和基站BS2与待测标签MS之间的距离差R21＝R2－R1时，则待测标签位于以两个基站BS1和BS2为焦点、与两个焦点的距离恒为R21的实线双曲线上。当同时知道基站BS1和基站BS3与待测标签MS之间的距离差R31＝R3－R1时，则待测标签位于以两个基站BS1和BS3为焦点、与两个焦点的距离恒为R31的虚线双曲线上。于是两组双曲线的交点即为待测标签位置的估计。再通过TDOA的典型算法对该双曲线方程进行求解，例如Chan算法和Taylor算法等，便可获得待测标签的位置。因此，通常TDOA普遍用来参与定位的基站个数在3个或3个以上。由于要实现TDOA定位，至少需要3个基站来参与定位，同时随着参与定位的基站个数的增加，定位的准确度也会相应的提高。然而当增加定位基站的个数到达一定值时，定位的准确度并不会随着基站个数增加而增加，因此在这种情况下再增加定位基站反而会增加基站的能耗，造成资源的浪费。因此，如何通过选择最优的基站来进行定位既不会造成基站资源的浪费，又能符合各种精度定位的需求是TDOA定位中急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供的一种简单的TDOA定位基站选择策略，采用多次筛选和搜索，最终确定最优的基站来参与定位，解决了在多基站环境下选择最优的定位基站的技术问题，既能实现节省基站资源的效果，又能符合实际应用中多种精度定位的业务需求。本专利技术为解决上述技术问题而提供的这种简单的TDOA定位基站选择策略，包括以下步骤：S1：待测标签向周围发出广播信号，附近基站接受到待测标签广播信号，同时上传服务器；S2：根据使用者的业务需要确定精度值基站个数m；S3：服务器搜索指定范围值d内的符合要求的基站个数n；S4：判断搜索到的所述基站个数n是否满足符合所述精度值基站个数m，如果是则进行s5步骤，如果否则增加指定范围值d的数值，同时进行s3步骤；S5：判断指定范围值d内的所述基站个数n是否过多，如过多则减小指定范围值d的数值，同时进行s3步骤，如果否则使用搜索到的基站进行TDOA定位。所述步骤S4中所述符合精度值要求的基站个数m不小于3。当所述制定范围值d为x时，所述精度值基站个数m小于3，但是所述指定范围值d为x+1时，所述基站个数n远大于所述精度值基站个数m，则对所述指定范围值d从x到x+1区间范围进行划分和搜索，把所述指定范围值d从x到x+1区间范围划分y个区域，从近到远标记为x-1、x-2……x-y，在所述指定范围值d从x到x+1区间范围内进行所述步骤S4。所述步骤S4中第m个基站与需要定位设备的距离不得大于1000米。本专利技术所具有的有益效果：通过选择最优的定位基站既能实现节省基站资源的效果，又能符合实际应用中多种精度定位的业务需求。附图说明图1是现有技术中所述TDOA的定位原理。图2是本专利技术所述简单的TDOA定位基站选择策略选择系统图。图3是本专利技术所述基站个数n远大于所述精度值基站个数m情况示意图。图4是本专利技术所述x到x+1区间范围划分示意图。图5是本专利技术所述第m个基站与需要定位设备的距离大于1000米情况示意图。图6是本专利技术所述简单的TDOA定位基站选择策略流程图。具体实施方式结合上述附图说明本专利技术的具体实施例。由图1和图6可知，本专利技术提供一种简单的TDOA定位基站选择策略，包括以下步骤：S1：待测标签向周围发出广播信号，附近基站接受到待测标签广播信号，同时上传服务器；S2：根据使用者的业务需要确定精度值基站个数m；S3：服务器搜索指定范围值d内的符合要求的基站个数n；S4：判断搜索到的基站个数n是否满足所述精度值基站个数m，如果是则进行s5步骤，如果否则增加指定范围值d的数值，同时进行s3步骤；S5：判断指定范围值d内的所述基站个数n是否过多，如过多则减小指定范围值d的数值，同时进行s3步骤，如果否则使用搜索到的基站进行TDOA定位。所述步骤S4中所述符合精度值要求的基站个数m不小于3。由图2可知，以待测标签为圆心的通信范围内有若干个基站。又由无线通信原理可知，当基站与标签距离越远，其信道条件越差，则测距所得的误差越大。因此，我们先搜索以标签为圆心的较小范围内的基站个数是否满足定位基站的个数要求。由图2可知，在d1范围内有2个基站，而要实现TDOA定位，至少需要3个基站来参与定位。因此接下来扩大搜索范围，可知在d2范围内有3个基站，符合定位基站的个数要求。因此，只需要d2范围内的基站参与定位即可，而忽略其他基站，从而节省了基站资源。此外，为了实现更高精度的定位，我们可以继续扩大搜索范围，可知在d3范围内有6个基站，通过6个基站的参与定位，可以实现更高的定位精度要求。如图3和图4所示，当所述制定范围值d为x时，所述符合精度值要求的基站个数m小于3，但是所述指定范围值d为x+1时，所述基站个数n远大于所述精度值基站个数m，则对所述指定范围值d从x到x+1区间范围进行划分和搜索，把所述指定范围值d从x到x+1区间范围划分y个区域，从近到远标记为x-1、x-2……x-y，在所述指定范围值d从x到x+1区间范围内进行所述步骤S4；当搜索以标签为圆心的d1和d2范围时，各有一个基站。然而当搜索d3范围时，d3范围中同时存在4个基站。因此，我们考虑如附图4所示的策略来确定参与定位的第三个基站，将d3范围进行更细的划分和搜索，当缩小搜索范围时，在d2_1的范围中存在一个基站，且相对d3范围中的其他基站距离标签更近，因此我们选择该基站作为定位基站参与定位。如图5所示，所述步骤S4中第m个基站与需要定位设备的距离不得大于1000米；由于在以标签为圆心的多次迭代搜索的范围内只有2个定位基站，不符合TDOA的定位要求。由图5可知，在d的范围外还有一个基站，但由于距离过远，如在实际应用中，当所示需要定位设备和基站超过1000米时，会引入较大的误差，因此无法作为定位基站。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种简单的TDOA定位基站选择策略，其特征在于：该简单的TDOA定位基站选择策略包括以下步骤：S1：待测标签向周围发出广播信号，附近基站接受到待测标签广播信号，同时上传服务器；S2：根据使用者的业务需要确定精度值基站个数m；S3：服务器搜索指定范围值d内的符合要求的基站个数n；S4：判断搜索到的所述基站个数n是否满足符合所述精度值基站个数m，如果是则进行s5步骤，如果否则增加指定范围值d的数值，同时进行s3步骤；S5：判断指定范围值d内的所述基站个数n是否过多，如过多则减小指定范围值d的数值，同时进行s3步骤，如果否则使用搜索到的基站进行TDOA定位。

【技术特征摘要】
1.一种简单的TDOA定位基站选择策略，其特征在于：该简单的TDOA定位基站选择策略包括以下步骤：S1：待测标签向周围发出广播信号，附近基站接受到待测标签广播信号，同时上传服务器；S2：根据使用者的业务需要确定精度值基站个数m；S3：服务器搜索指定范围值d内的符合要求的基站个数n；S4：判断搜索到的所述基站个数n是否满足符合所述精度值基站个数m，如果是则进行s5步骤，如果否则增加指定范围值d的数值，同时进行s3步骤；S5：判断指定范围值d内的所述基站个数n是否过多，如过多则减小指定范围值d的数值，同时进行s3步骤，如果否则使用搜索到的基站进行TDOA定位。2.根据权利要求1所述的简单的TDOA定位基站选...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑灿健，林建宾，翁凯利，文智力，徐跃福，
申请(专利权)人：深圳市翌日科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44